腦機接口,是“十五五”期間我國重點布局的未來產(chǎn)業(yè)之一。今年,教育部新增腦機科學與技術(shù)本科專業(yè),精準對接這一前沿賽道。一起來認識這個“長”在未來產(chǎn)業(yè)上的新專業(yè)。
用意念就能控制小球懸浮,越專注,小球就飄得越高。這套腦機交互系統(tǒng),從電路設計、焊接調(diào)試到代碼編寫,全都由天津大學的大一學生獨立完成。項目式的課程也是天大腦機科學與技術(shù)本科專業(yè)的特色。同學們從大一開始就直面真實項目,在動手實戰(zhàn)中吃透跨學科知識。

天津大學2025級生物醫(yī)學工程專業(yè)(腦機接口方向)學生 段開元:這個設計又是一個反復調(diào)試、反復試錯的過程,沒有標準答案的過程是最耗時間,但是是最有意思的。在這個學期學到有關電路和單片機的知識,將會深深烙印在我的腦子里。

段開元是天津大學生物醫(yī)學工程專業(yè)腦機接口方向的學生,學校今年首次招生的腦機科學與技術(shù)專業(yè),正是在這些年的培養(yǎng)探索基礎上,新設立的本科專業(yè)。腦機接口,簡單來說就是一種在大腦與外部設備之間建立連接、交互信息的技術(shù)。但它的背后涉及多個學科的交叉整合,因此課程體系的搭建非常重要。進入這個專業(yè),學生要學習電子工程、計算機科學、人工智能、神經(jīng)科學、醫(yī)學等多領域知識。多學科的知識如何交叉融合?天津大學探索設計了貫穿四年的項目式培養(yǎng)體系:像認知增強的意念小球、腦機睡眠系統(tǒng)等項目,從大一起就會融入課程,讓學生在動手實踐中建立系統(tǒng)認知。

天津大學腦機科學與技術(shù)專業(yè)負責人 王坤:我們把腦機接口的關鍵的技術(shù)、涉及的核心知識進行了梳理,把它建設成了從大一到大四的一個遞進式的項目式課程。因為腦機接口的鏈條是非常長的,從前端的傳感、信號的放大、信號的處理,到系統(tǒng)的集成到應用,我希望學生們是具有跨學科的思維,以及跨界的整合能力。

眼下,腦機接口技術(shù)迭代快速,產(chǎn)業(yè)前沿日新月異。記者在天津大學的實驗室里看到,腦機接口領域的多項前沿技術(shù)正在進行攻關。比如,手部穿戴系統(tǒng)“靈犀指”,可以助力手部運動功能的康復;將腦類器官接入腦機接口系統(tǒng),用于探索神經(jīng)信號發(fā)育機制等。而這些腦機接口的前沿研究和課題,都將成為腦機科學與技術(shù)專業(yè)學生們從大二開始科研實踐的真實場景。

天津大學腦機科學與技術(shù)專業(yè)負責人 王坤:我們針對本科生也在大二階段,就開設了本科生研究計劃。從腦機接口的關鍵的技術(shù),到腦機接口的一些應用場景,都是來自國家重點研發(fā)計劃,同學們可以早進入到實驗室早接觸科技前沿,早接受科研訓練。
腦機接口產(chǎn)業(yè)催生人才新賽道
眼下,從國家到地方正合力布局腦機接口產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。在侵入式、半侵入式與非侵入式三大腦機接口技術(shù)路線上,我國科研團隊都取得了重要進展,技術(shù)正加速從實驗室走向臨床應用、走進日常生活。數(shù)據(jù)顯示,預計到2027年,我國腦機接口市場規(guī)模將達到55.8億元。產(chǎn)業(yè)提速,也意味著需要大量的腦機接口領域人才。今年,天津大學、哈爾濱工業(yè)大學率先獲批開設腦機科學與技術(shù)專業(yè),還有高校探索開設腦機接口方向的創(chuàng)新班。
哈爾濱工業(yè)大學的腦機科學與技術(shù)專業(yè)對接“健康中國”國家戰(zhàn)略,聚焦神經(jīng)康復、智能診療等場景,確立“腦信號采集—神經(jīng)解碼—智能交互”的核心教學框架,并搭建腦機科學與技術(shù)綜合實訓平臺,圍繞腦機接口系統(tǒng)集成、工程落地應用開展專項實操訓練,培養(yǎng)具備跨學科視野、創(chuàng)新思辨能力與前沿攻關潛質(zhì)的腦機領域人才。浙江大學今年新開設了腦機智能創(chuàng)新班,采用多院系協(xié)同、理工交叉的特色培養(yǎng)模式,學生將接受腦與認知、腦機接口、智能人機交互、智能診療儀器研發(fā)等國際前沿領域的科研和應用訓練。
在大腦和世界之間“造”一座橋
學習腦機接口相關專業(yè),未來都有哪些可能性?一起來聽聽兩位相關從業(yè)者的分享。
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